雷击防护技术（注安备考）原创2017-09-18彭益石深圳龙岗一石安全工作室一、防雷措施1.建筑物防雷的分类⑴第一类防雷建筑物，1） 凡制造、使用或储存火炸药及其制品的危险建筑物，因电火花而引起爆炸、 爆轰，会造成巨大破坏和人身伤亡者2） 具有0区或20区爆炸危险场所的建筑物3） 具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，因电火花而引起爆炸，会造成 巨大破坏和人身伤亡者2） 第二类防雷建筑物1） 国家级重点文物保护的建筑物2） 国家级的会堂、办公建筑物、大型展览和博览建筑物、大型火车站和飞机 场、国宾馆，国家级档案馆、大型城市的重要给水水泵房等特别重要的建筑物3） 国家级计算中心、国际通讯枢纽等对国民经济有重要意义的建筑物4） 国家特级和甲级大型体育馆5） 制造、使用或储存火炸药及其制品的危险建筑物，且电火花不易引起爆炸 或不致造成巨大破坏和人身伤亡者，6） 具有1区或21区爆炸危险场所的建筑物，且电火花不易引起爆炸或不 致造成巨大破坏和人身伤亡者7） 具有2区或22区爆炸危险场所的建筑物8） 有爆炸危险的露天钢质封闭气罐9） 预计雷击次数大于0. 05次/a的部、省级办公建筑物和其他重要或人员 密集的公共建筑物以及火灾危险场所。
10） 预计雷击次数大于0. 25次/a的住宅、办公楼等一般性民用建筑物或 一般性工业建筑物3） 第三类防雷建筑物1） 省级重点文物保护的建筑物及省级档案馆2） 预计雷击次数大于或等于0. 01次/a且小于或等于0. 05次/a的部、 省级办公建筑物和其他重要或人员密集的公共建筑物以及火灾危险场所3） 预计雷击次数大于或等于0. 05次/a且小于或等于0. 25次/a的住宅、 办公楼等一般性民用建筑物或一般性工业建筑物4）在平均雷暴日大于15d/a的地区，高度在15m及以上的烟囱：水塔等孤 立的高耸建筑物；在平均雷暴日小于或等于15d / a的地区，高度在20m及以上 的烟囱、水塔等孤立的高耸建筑物2 ■防雷技术分类1） 外部防雷即针对直击雷的防护，不包括防止外部防雷装置受到直接雷击 时向其他物体的反击2） 内部防雷包括防雷电感应、防反击以及防雷击电涌侵入和防生命危险；3） 防雷击电磁脉冲是对建筑物内电气系统和电子系统防雷电流引发的电磁 效应，包含防经导体传导的闪电电涌和防辐射脉冲电磁场效应3 ■防雷装置⑴外部防雷装置指用于防直击雷的防雷装置，由接闪器、引下线和接地 装置组成1） 接闪器。
接闪杆（避雷针）、接闪带（避雷带）、接闪线（避雷线）、接闪网（避 雷网）以及金属屋面、金属构件等均为常用的接闪器接闪器是利用其高出被保护物的地位把雷电引向自身，起到拦截闪击的作 用，通过引下线和接地装置，把雷电流泄入大地，保护被保护物免受雷击接闪器的保护范围按滚球法确定滚球法是假设以一定半径的球体，沿需要 防直击雷的部位滚动，当球体只触及接闪器（包括被利用作为接闪器的金属物）， 和地面（包括与大地接触并能承受雷击的金属物），而不触及需要保护的部位时， 则该部分就得到接闪器的保护此时对应的球面线即保护范围的轮廓线滚球的 半径按建筑物防雷类别确定，一类为30m、二类为45m、三类为60m2） 引下线是连接接闪器与接地装置的圆钢或扁钢等金属导体，用于将雷电 流从接闪器传导至接地装置引下线应满足机械强度、耐腐蚀和热稳定的要求 防直击雷的专设引下线距建筑物出入口或人行道边沿不宜小于3m3） 接地装置是接地体和接地线的总合，用于传导雷电流并将其流入大地除独立接闪杆外，在接地电阻满足要求的前提下，防雷接地装置可以和其他 接地装置共用防雷接地电阻通常指冲击接地电阻冲击接地电阻一般不等于工 频接地电阻，这是因为极大的雷电流自接地体流入土壤时，接地体附近形成很强 的电场，击穿土壤并产生火花，相当于增大了接地体的泄放电流面积，减小了接 地电阻。
冲击接地电阻一般都小于工频接地电阻土壤电阻率越高，雷电流越大， 以及接地体和接地线越短，则冲击接地电阻减小越多击接地电阻不应大于10 Q（2）内部防雷装置由屏蔽导体、等电位连接件和电涌保护器等组成对于 变配电设备，常采用避雷器作为防止雷电波侵入的装置1） 屏蔽导体通常指电阻率小的良导体材料，如建筑物的钢筋及金属构件； 电气设备及电子装置金属外壳；电气及信号线路的外设金属管、线槽、外皮、网、 膜等由屏蔽导体可构成屏敝层，当空间干扰电磁波入射到屏蔽层金属体表面时， 会产生反射和吸收，电磁能量被衰减，从而起到屏蔽作用2） 等电位连接件包括等电位连接带、等电位连接导体等利用其可将分开 的装置、诸导电物体连接起来以减小雷电流在它们之间产生的电位差3） 电涌保护器（SPD）指用于限制瞬态过电压和分泄电涌电流的器件其作 用是把窜入电力线、信号传输线的瞬态过电压限制在设备或系统所能承受的电压 范围内，或将强大的雷电流泄流入地，防止设备或系统遭受闪电电涌冲击而损坏电涌保护器的类型和结构按不同的用途有所不同，但它至少包含一个非线性 元件放电间隙、充气放电管、晶体闸流管等非线性元器件在无电涌出现时为高阻 抗，当出现电压电涌时突变为低阻抗，由这类非线性元件作为基本元件的电涌保 护器称为“电压开关型”或“克罗巴型”电涌保护器。
压敏电阻和抑制二极管等非线性元器件在无电涌出现时为高阻抗，随着电涌 电流和电压的增加，阻抗跟着连续变小，由这类非线性元件作为基本元件的电涌 保护器称为“限压型”或“箝压型” 电涌保护器由电压开关型元件和限压型元件组合而成的电涌保护器，其特性随所加电压 的特性可以表现为电压开关型、限压型或两者皆有，被称为“组合型”电涌保护 器4） 避雷器避雷器是用来防护雷电产生的过电压沿线路侵入变配电所或建筑 物内，以免危及被保护电气设备的绝缘按其结构，避雷器主要分为阀型避雷器 和氧化锌避雷器等阀型避雷器上端接在架空线路上，下端接地正常时， 避雷器对地保持绝缘状态；当雷电冲击波到来时，避雷器被击穿，将雷电引入大 地；冲击波过去后，避雷器自动恢复绝缘状态氧化锌避雷器利用了氧化锌 阀片理想的非线性伏安特性，即在正常工频电压下呈高电阻特性，而在大电流时 呈低电阻特性，限制了避雷器上的电压其具有无间隙、无续流、残压低等优点, 被广泛使用4 ■防雷措施各类防雷建筑物均应设置防直击雷的外部防雷装置并应采取防闪电电涌侵 入的措施此外，各类防雷建筑物还应设内部防雷装置在建筑物的地下室或地 面层处，建筑物金属体，金属装置，建筑物内系统，进出建筑物的金属管线等物 体应与防雷装置做防雷等电位连接。
并且，尚应考虑外部防雷装置与建筑物金属 体、金属装置、建筑物内系统之间的间隔距离根据不同雷电种类，各类防雷建筑物所应采取的主要防雷措施要求如下⑴直击雷防护第一类、第二类和第三类防雷建筑物均应设置防直击雷的外部防雷装置；高 压架空电力线路、变电站等也应采取防直击雷的措施直击雷防护的主要措施是装设接闪杆、架空接闪线或网接闪杆分独立接闪 杆和附设接闪杆独立接闪杆是离开建筑物单独装设的，接地装置应当单设第一类防雷建筑物的直击雷防护，要求装设独立接闪杆、架空接闪线或网第二类和第三类防雷建筑物的直击雷防护措施，宜采用装设在建筑物上的接 闪网、接闪带或接闪杆，或由其混合组成的接闪器2) 闪电感应防护第一类防雷建筑物和具有爆炸危险的第二类防雷建筑物均应采取防闪电感 应的防护措施闪电感应的防护主要有静电感应防护和电磁感应防护两方面1) 静电感应防护一为了防止静电感应产生的过电压，应将建筑物内的设备、 管道、构架、钢屋架、钢窗、电缆金属外皮等较大金属物和突出屋面的放散管、 风管等金属物，均应与防闪电感应的接地装置相连对第二类防雷建筑物可就近 接至防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上，可不单接接地装置。
2) 电磁感应防护一为了防止电磁感应，平行敷设的管道、构架和电缆金属外 皮等长金属物，其净距小于100mm时，应采用金属线跨接，跨接点之间的距离不 应超过30m;交叉净距小于100mm时，其交叉处也应跨接当长金属物的弯头、 阀门、法兰盘等连接处的过渡电阻大于0. 03Q时，连接处也应用金属线跨接 在非腐蚀环境下，对于不少于5根螺栓连接的法兰盘可不跨接防电磁感应的接 地装置也可与其他接地装置共用3) 闪电电涌侵入防护第一、第二和第三类防雷建筑物均应采取防闪电电涌侵入的防护措施属于 闪电电涌侵入造成的雷害事故很多在低压系统，这种事故占总雷害事故的70% 以上室外低压配电线路宜全线采用电缆直接埋地敷设，在入户处应将电缆的金属 外皮、钢管接到等电位连接带或防闪电感应的接地装置上，在入户处的总配电箱 内是否装设电涌保护器应根据具体情况按雷击电磁脉冲防护的有关规定确定当难于全线采用电缆时，不得将架空线路直接引入屋内，允许从架空线上换 接一段有金属铠装(埋地部分的金属铠装要直接与周围土壤接触)的电缆或护套 电缆穿钢管直接埋地引入这时，电缆首端必须装设户外型电涌保护器并与绝缘 子铁脚、金具、电缆金属外皮等共同接地，入户端的电缆金属外皮、钢管必须接 到防闪电感应接地装置上。
4) 人身防雷雷雨天气情况下，人身防雷应注意的要点如下1） 为了防止直击雷伤人，应减少在户外活动时间，尽量避免在野外逗留应 尽量离开山丘、海滨、河边、池旁，不要暴露于室外空旷区域不要骑在牲畜上 或骑自行车行走；不要用金属杆的雨伞，不要把带有金属杆的工具如铁锹、锄头 扛在肩上避开铁丝网、金属晒衣绳如有条件应进入有宽大金属构架、有防雷 设施的建筑物或金属壳的汽车和船只2） 为了防止二次放电和跨步电压伤人，要远离建筑物的接闪杆及其接地引下 线；远离各种天线、电线杆、高塔、烟囱、旗杆、孤独的树木和没有防雷装置的 孤立小建筑等3） 雷雨天气情况下，室内人身防雷应注意的要点有：1人体最好离开可能传来雷电侵入波的照明线、动力线、线、广播线、 收音机和电视机电源线、收音机和电视机天线1. 5m以上，尽量暂时不用电器， 最好拔掉电源插头② 不要靠近室内的金属管线，如暖气片、自来水管、下水管等，以防止这些 导体对人体的二次放电③ 关好门窗，防止球形雷窜入室内造成危害二.试题解析① （2011年第12题）雷击有电性质、热性质、机械性质等多方面的破坏作用，并产生严重后果，对人的生命、财产构成很大的威胁下列各种危险危害中，不 属于雷击危险危害的是（）A引起变压器严重过负载 B烧毁电力线路C引起火灾和爆炸 D使人遭受致命电击【答案】：A【解析】：《安全生产技术》第73页 电性质的破坏作用。
破坏高压输电系统、 毁坏发电机、电力变压器等电气设备的绝缘，烧断电线或劈裂电杆，造成大规模 停电事故；绝缘损坏可能引起短路，导致火灾或爆炸事故；二次放电的电火花也 可能引起火灾或爆炸，二次放电也可能造成电击，伤害人命；形成接触电压电击 和跨步电压导致触电事故；雷击产生的静电场突变和电磁辐射，干扰电视通 讯，甚至使通讯中断；雷电也能造成飞行事故②（2011年第19题）建筑物防雷分类是按照建筑物的重要性、生产性质、遭受雷击的可能性和后果的严重性进行的.在建筑物防类别的划分中，电石库应划 为第（）类防雷建筑物.A 一 B二 C三 D四【答案】：A【解析】：《安全生产技术》第98页第一类防雷建筑物的举例中，包括了火 药制造车间、乙炔站、电石库、汽油提炼车间等③（2011年第21题）针对直击雷、电磁感应雷、静电感应雷，雷电行进波（冲击波）所带来的危害方式，人们设计了多种防雷装置下列防雷装置中，用于直 击雷防护的是（）。